吉林省長(zhǎng)春市高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用 4.1 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源導(dǎo)學(xué)案2新人教版必修2.doc

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4.1 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第二課時(shí)　海水資源的開(kāi)發(fā)利用 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道海水淡化的意義和方法。 2.熟知從海水中提取溴、碘、金屬鎂的原理。 3.會(huì)寫(xiě)相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】取溴、碘、金屬鎂的原理 【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】取溴、碘、金屬鎂的原理 【學(xué)法指導(dǎo)】1.指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，增強(qiáng)其自信 2.通過(guò)問(wèn)題討論，培養(yǎng)學(xué)生分析和歸納知識(shí)的能力 【知識(shí)梳理】 一、海水水資源的利用及溴、碘的提取 1．海水水資源的利用：主要包括 和直接利用海水進(jìn)行 等。 通過(guò)從海水中 或從海水中把 分離出去，都可以達(dá)到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有 、 、 等。其中 的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較成熟，但成本較高。因此，海水淡化與化工生產(chǎn)結(jié)合、與能源技術(shù)結(jié)合，成為海水綜合利用的重要方向。 2．某同學(xué)從科普書(shū)中摘錄了從海水中提取溴的方法，請(qǐng)仔細(xì)閱讀，然后回答問(wèn)題。 在海水中溴以溴化鎂和溴化鈉的形式存在。經(jīng)過(guò)曬鹽后的鹵水中，溴的含量提高了100倍左右。只要把鹵水加入反應(yīng)塔中，通過(guò)氯氣和水蒸氣蒸餾，就可以把“溴”蒸出來(lái)。也有借助煤油從海水中提取溴的，煤油用過(guò)之后，還可以回收。土法提取溴可用濃鹽酸作用于漂白粉或用二氧化錳氧化濃鹽酸制取氯提取溴。 (1)從海水中提取溴，一般要經(jīng)過(guò) 、 和提取三個(gè)步驟。其流程為 (2)鹵水中通入Cl2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 (3)通過(guò)水蒸氣就可把溴蒸出來(lái)的原因是 。 (4)借助煤油從海水中提取溴是利用了溴 的性質(zhì)。 3．海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元素以離子的形式存在。從海藻中提取碘的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示： (1)指出提取碘的過(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱：① ；寫(xiě)出過(guò)程②中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 (2)提取碘的過(guò)程中可選用的有機(jī)試劑為 (填字母)。 A．酒精、四氯化碳 B．四氯化碳、苯 C．汽油、醋酸 D．汽油、甘油 (3)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器是 。 二、從海水中提取鎂 海水提鎂的生產(chǎn)流程可表示為 1．海水提取鎂的最基本方法是往海水中加 ，得到 沉淀，將沉淀分離出來(lái)后再加入 把它變成 ；之后，經(jīng)過(guò)結(jié)晶 、干燥、 ，就可得到金屬鎂。 2．海水提鎂要用到海灘上的貝殼。那么，貝殼在生產(chǎn)流程中起什么作用？其主要成分發(fā)生了怎樣的化學(xué)變化？ 　 　 3．從海水中的Mg2＋到金屬鎂，經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化(用化學(xué)方程式表示)? 　 　 　 4．在用上述方法提鎂的過(guò)程中，采取了哪些措施來(lái)提高經(jīng)濟(jì)效益？這對(duì)你有什么啟示？ 　 【課上訓(xùn)練】 1．下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)： 物質(zhì) 氧化鎂 氯化鎂 熔點(diǎn)/℃ 2 852 714 沸點(diǎn)/℃ 3 600 1 412 請(qǐng)參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2晶體Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg 2．海水提鎂的主要流程如下： 下列說(shuō)法正確的是(　　) ①試劑M是鹽酸?、诹鞒讨械姆磻?yīng)全部都是非氧化還原反應(yīng)?、鄄僮鱞只是過(guò)濾?、苡煤Ｋ畷覃}后的飽和溶液加石灰乳制Mg(OH)2?、蓦娊馊廴贛gCl2比電解熔融的MgO制金屬鎂更節(jié)約能量 A．①②③④⑤ B．②③ C．④⑤ D．①④⑤ 【課后作業(yè)】 一、選擇題 1．海水總量極大，金、鈾等微量元素在海水中的總量自然也大，但從海水中獲取這些微量元素的成本很高。其中成本最高的步驟在于(　　) A．從海水中富集含微量元素的化合物 B．使含微量元素的離子沉淀 C．對(duì)含微量元素的混合物進(jìn)行提純 D．從化合物中冶煉這些單質(zhì) 2．從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，涉及下列操作，其中正確的是(　　) 3．從海水中提取的溴占世界溴年產(chǎn)量的左右。已知溴水呈橙色，將SO2氣體通入溴水時(shí)，可以使溴水褪色。則下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．SO2使溴水褪色，顯示了SO2的漂白性 B．SO2使溴水褪色，顯示了SO2的還原性 C．從溴水中提取單質(zhì)溴，可以用乙醇進(jìn)行萃取 D．SO2是形成酸雨的唯一原因 4．用空氣吹出法從海水中提取溴所涉及的化學(xué)反應(yīng)可能有(　　) ①Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2?、贐r2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4　 ③Br2＋2I－=I2＋2Br－?、?I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．①④ 5．下列化學(xué)反應(yīng)，在從海水中提取金屬鎂的過(guò)程中，不會(huì)涉及的是(　　) A．Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ B．Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O C．Mg(OH)2MgO＋H2O D．MgCl2Mg＋Cl2↑ 6．某課外小組將灼燒海帶灰浸泡后過(guò)濾，得到澄清的濾液，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下幾個(gè)方案，你認(rèn)為能證明灼燒海帶灰中含有碘元素的是(　　) A．取適量濾液，蒸干，觀察是否有紫色固體生成 B．取適量濾液，加入苯，振蕩、靜置，苯層無(wú)色，證明不含碘元素 C．取適量濾液，向其中加入淀粉溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明不含碘元素 D．取適量濾液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈藍(lán)色，證明含有碘元素 7．海水中含有的氯化鎂是鎂的重要資源之一，從海水中提取鎂，可按如下步驟進(jìn)行：①把貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，過(guò)濾，洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥產(chǎn)物；④將產(chǎn)物熔融后電解。 關(guān)于提取鎂，下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．此方法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料的來(lái)源豐富 B．進(jìn)行①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2 C．第④步通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯氣 D．涉及的反應(yīng)有化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)和置換反應(yīng) 8．海藻中含有豐富的、以離子形式存在的碘元素。下圖是實(shí)驗(yàn)室從海藻里提取碘的流程中的一部分。 下列判斷正確的是(　　) A．步驟①③的操作分別是過(guò)濾、萃取 B．可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟②的反應(yīng)是否進(jìn)行完全 C．步驟③中加入的有機(jī)溶劑是四氯化碳或乙醇 D．步驟④的操作是過(guò)濾 二、填空題 9．海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)： 請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白： (1)步驟⑤所用的主要儀器是 。 (2)步驟③的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 ； 步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 。 (3)步驟⑤中，某學(xué)生選擇用苯來(lái)提取碘的理由是 。 (4)①～⑥操作中，使用玻璃棒的是 (填序號(hào))。 (5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法： 。